Строение мышц человека егэ

Мышцы — активная часть опорно-двигательного аппарата. Сокращаясь, они приводят в движение костные рычаги: совершаются
движения, благодаря чему тело и его части перемещаются в пространстве.

Строение мышцы

Мышцы состоят из многочисленных мышечных волокон, которые образуют брюшко мышцы. Выделяют головку и хвост мышцы: головка соединена
с неподвижным элементом, а хвост при сокращении мышцы притягивает подвижную часть скелета.

В разделе мышечные ткани мы подробно изучили строение поперечно-полосатой мышечной ткани, благодаря которой у нас есть возможность совершать произвольные движения (под контролем сознания.) Поперечно-полосатая мышечная ткань состоит из длинных многоядерных волокон — миосимпластов, обладающих поперечной исчерченностью за счет элементарной единицы — саркомера. Соединяясь друг с другом, саркомеры образуют миофибриллы, входящие в состав миосимпласта.

Антагонисты и синергисты

Среди мышц различают мышцы-антагонисты и мышцы-синергисты. Мышцы-антагонисты (от греч. antagonistes — противник) представляют группы мышц, которые располагаются
параллельно друг другу и, сокращаясь, приводят костные рычаги в противоположно-направленное действие. Проще говоря — одни
сгибают, а другие разгибают конечность. Наиболее яркий пример мышц-антагонистов: бицепс и трицепс.

Мышцы-синергисты (от греч. synergos — вместе действующий) — мышцы, действующие совместно для осуществления определенного
движения. Примером таких мышц может служить плечевая и двуглавая (бицепс) мышцы.

Работа и утомление мышц

Как мышцы «узнают» когда, как и с какой силой, им нужно сократиться? Задумайтесь — одной и той же мышцей мы можем совершить
плавное и медленное движение, а можем быстрое и резкое. Все определяется частотой нервных импульсов, которые идут к мышце от
двигательных нейронов, расположенных в передних рогах спинного мозга.

Двигательное нервное волокно оканчивается на мышце нервно-мышечным синапсом, с помощью которого возбуждение передается многим
мышечным волокнам. Сила сокращения мышцы есть сумма сокращений отдельных мышечных волокон в ней. То есть сила, с которой сокращается мышца, зависит от количества возбужденных (и, как следствие, сокращающихся) мышечных волокон.

Поперечно-полосатая мускулатура характеризуется возможностью утомления — временного понижения работоспособности мышцы. Скорость
наступления утомления зависит от состояния нервной системы, ритма работы, величины нагрузки на мышцу.

В мышцах у человека и животных откладывается гликоген — запасное питательное вещество. Гликоген представляет собой большую
сильно разветвленную молекулу, состоящую из остатков глюкозы. Такая большая структура хорошо удерживается в клетке, а
благодаря ее разветвлениям одновременно от нее могут отщепляться несколько молекул глюкозы, что весьма важно при интенсивной
работе.

При физической нагрузке от гликогена отщепляются молекулы глюкозы. Это анаэробный вариант расщепления глюкозы, при котором образуется 2 молекулы
АТФ из одной глюкозы. Образовавшаяся молочная кислота вызывает характерное жжение и боль в мышцах, затем она подвергается аэробному
окислению до углекислого газа и воды — в ходе этого выделяется 36 молекул АТФ.

Таким образом, суммарный выход АТФ с одной молекулы глюкозы равен 38 АТФ.

Болезни мышечной системы

При чрезмерной нагрузке существует риск разрыва мышцы, либо отрыва сухожилия. Эти состояния можно заподозрить на основании
данных внешнего осмотра: при разрыве мышцы образуется гематома (скопление крови в мягких тканях), при отрыве сухожилия
мышцы и попытке ее сокращения, образуется характерное полушаровидное выпяичвание.

Помните о законе средних нагрузок мышц, который открыл И.М. Сеченов! Он гласит, что максимальная эффективность в работе
мышц достигается при средних нагрузка (не слишком легких, и не слишком тяжелых). Рационально оценивайте собственные силы и
возможности, и всегда начинайте спортивную тренировку с разминки

Различают два вида мышц: поперечнополосатые (скелетные и сердечная) и гладкие. Основная особенность мышечных клеток состоит в том, они способны преобразовывать химическую энергию АТФ в механическую энергию сокращения.

Поперечнополосатые мышцы выполняют в организме целый ряд функций: передвижение человека и частей его тела в пространстве; поддержание позы; дыхание; жевание и глотание; артикуляция и мимика; защита внутренних органов. Большая часть поперечнополосатых мышц прикреплена к костям скелета, их и называют скелетными. К скелетным мышцам относят мышцы головы, туловища, конечностей. Мускулатура у мужчин составляет 30-40% от массы тела. У тренированных людей этот показатель достигает 50%. В теле человека насчитывают около 400 мышц.

Скелетные мышцы прикреплены к костям сухожилиями. Большинство скелетных мышц обеспечивает движение какого-либо сустава. Они делятся на сгибатели и разгибатели сустава, на мышцы, приводящие и отводящие сустав, на вращатели сустава (внутрь и наружу). Обычно в любом движении сустава участвуют несколько групп мышц. Так как движение каждого сустава находится под контролем высших отделов нервной системы, работа всех групп мышц, обслуживающих какой-либо сустав, происходит согласованно. Так, если необходимо согнуть локтевой сустав, то двуглавая мышца сокращается, а разгибатель (трехглавая), соответственно, расслабляется, чтобы не мешать движению сустава. Если же двуглавая и трехглавая мышцы одновременно сократятся, развивая одинаковое усилие, то локтевой сустав зафиксируется в каком-то определенном положении.

Каждая мышца покрыта соединительнотканной оболочкой — фасцией, отделяющей ее от других мышц. Эти оболочки переходят в сухожилия, которые образованы очень прочными соединительнотканными оболочками, сросшимися с костью.

Поперечнополосатые мышцы образованы длинными тонкими многоядерными клетками, которые называются мышечными волокнами. Поперечнополосатые мышцы сокращаются произвольно, то есть по нашему желанию. Сокращаются мышцы рефлекторно, то есть под действием нервных импульсов из соответствующих отделов центральной нервной системы, приходящих по аксонам двигательных нейронов. Когда к мышечному волокну приходит нервный импульс, оно сокращается и укорачивается, а при сокращении многих волокон укорачивается и вся мышца.

Примером сгибательного рефлекса может служить коленный рефлекс. Рецепторы этого простейшего двигательного рефлекса лежат в сухожилиях мышц, и когда невропатолог ударяет молоточком по сухожилию, рецептор растяжения возбуждается и посылает нервные импульсы в спинной мозг. Тела этих нейронов находятся в специальных узлах, расположенных вдоль спинного мозга. По аксону чувствительного нейрона возбуждение (сигнал о том, что сухожилие растянуто) достигает двигательного нейрона, или мотонейрона. Тела мотонейронов расположены в передних рогах серого вещества спинного мозга. Мотонейрон возбуждается, по его аксону возбуждение достигает ноги, мышца возбуждается и сокращается.

Аксон мотонейрона ветвится в мышце и образует нервно-мышечные окончания (синапсы) на нескольких мышечных волокнах. Мотонейрон и те мышечные волокна, которыми этот мотонейрон управляет, вместе называются двигательной единицей. В глазных мышцах, где требуются очень тонкие движения, один мотонейрон управляет всего 2-5 мышечными волокнами, то есть двигательная единица очень маленькая. В икроножной мышце, которая не должна совершать очень тонких движений, двигательная единица включает до 1000 волокон.

На работу мышц тратится большое количество АТФ. Вот почему содержание этого вещества в мышцах заметно выше, чем в клетках большинства органов. Скелетные мышцы способны развивать значительные усилия. Так, одно мышечное волокно, сокращаясь, способно поднять груз весом до 200 миллиграммов.

Чем чаще сокращается какая-либо мышца и чем выше на нее нагрузка, тем быстрее развивается в ней утомление. Утешением называется временное снижение работоспособности мышц. Причины утомления заключаются в том, что при работе в мышце накапливаются продукты обмена, препятствующие ее нормальному сокращению: молочная кислота, фосфорная кислота, калий и др. Кроме того, при длительной работе происходит утомление в тех отделах мозга, которые управляют движениями. Однако при кратковременном прекращении работы, то есть отдыхе, работоспособность мышц быстро восстанавливается, так как кровь удаляет из мышц вредные продукты обмена.

Поперечнополосатые мышцы подразделяют на несколько групп: мышцы верхних и нижних конечностей, мышцы живота, мышцы груди, мышцы спины, мышцы шеи и головы. Мышцы головы подразделяют на жевательные и мимические.

Гладкие мышцы входят в состав стенок внутренних органов: желудка, кишечника, матки, мочевого пузыря и др., а также большинства кровеносных сосудов. Гладкие мышцы сокращаются медленно и непроизвольно. Гладкомышечные клетки имеют одно ядро и невелики, их длина не более 0,5 мм. Основой сократимости гладких мышц, так же как и поперечнополосатых, является взаимодействие белков актина и миозина. Однако нити актина и миозина расположены в клетках гладких мышц не так упорядоченно и скорость скольжения актина относительно миозина в 100 раз медленнее, чем в поперечнополосатых мышцах. Поэтому гладкие мышцы сокращаются медленно — в течение десятков секунд. Но благодаря этому тратится меньше АТФ, образуется меньше продуктов обмена, и гладкие мышцы могут находиться в состоянии сокращения очень долго, утомление в них практически не развивается. Например, мышцы стенок артерий находятся в сокращенном состоянии всю жизнь человека. Клетки гладких мышц очень тесно прижаты друг к другу, и между ними образованы специальные контакты, через которые возбуждение свободно переходит с одной клетки на другую. Поэтому при возбуждении одной клетки может возбудиться вся гладкая мышца, и по ней пройдет волна сокращения. Это очень важно для нормальных движений стенок желудка и кишечника.

Скачать:

На скелетной основе человеческого организма крепятся мышцы: большие и малые, главные и второстепенные. Без хорошо развитого, здорового мышечного комплекса человек будет лишен возможности двигаться, потому что именно мышцы отвечают даже за малейшие, незаметные движения. В теле человека количество скелетных мышц доходит до 400. Общая их масса у взрослого составляет 30–35 процентов от массы тела. Мышцы крепятся к скелету не в один слой, они могут быть глубокими и поверхностными, заходить друг на друга, создавать сложные перекрестья.

Каково строение скелетной мышцы?

1.      Мышечное волокно скелетной мышцы — это структура, в которой нельзя выделить отдельные клетки. Она образуется в результате слияния множества клеток, так что их стенки исчезают, а ядра свободно лежат в цитоплазме. В результате получается так называемый многоядерный симпласт. Внутри него имеются сократительные волоконца миофибриллы, построенные из белков актина, миозина, титина и других, которые в каждом волокне при тренировке и интенсивной мышечной работе увеличиваются в количестве. Именно благодаря этому растет объем скелетных мышц. Таким образом, сила мышцы зависит от количества в ней мышечных волокон. Грамотно выстроенная система тренировок ведет к увеличению объема мышц, бездеятельность разрушает волокна, приводит к атрофии.

2.      Мышечные волокна, работающие в одном направлении, собраны в пучки, каждый из которых окутан фасцией — тонкой оболочкой из соединительной ткани.

3.      Множество пучков составляют скелетную мышцу, которую снаружи тоже покрывает соединительнотканная фасция. Названия частей скелетной мышцы напоминают отделы тела какого-то зверька: брюшко (самая толстая часть), головка и хвост — здесь фасция переходит в сухожилия, крепящие мышцу к шероховатостям, бугоркам, прочим выростам на костях.

Характеристики скелетной мышцы

1.      Сократимость
— мышца может изменять поперечный размер: она уменьшается в длину, при этом увеличиваясь в толщину.

2.      Растяжимость
— мышца способна увеличивать длину, уменьшаясь в толщину.

3.      Возбудимость
(раздражимость) — мышечная и нервная ткань способна как воспринимать раздражение, так и реагировать на него. Напомним, что возбудимость характерна для любой клетки.

4.      Эластичность — после сокращения мышца возвращается в прежнее положение и приобретает изначальный размер.

Основные группы мышц

1.      Мышцы головы и шеи. Среди них можно назвать жевательные мышцы, крепящиеся к костям черепа одним концом, а противоположным — к нижней челюсти. Мимические мышцы — крепятся к лицевой части черепа и к поверхности кожи. А вот круговые мышцы глаз вовсе не прикреплены к костям.

2.      Мышцы спины. Примеры — широчайшая и трапециевидная мышцы. Обеспечивают движения головы, лопаток, наклоны и повороты шеи, помогают поднимать и опускать руки, поддерживают человека в вертикальном положении.

3.      Мышцы груди. Первая группа присоединяется к костям плечевого пояса и рук, обеспечивает их двигательную активность. Вторая группа — межреберные мышцы, которые отвечают за колебательные движения ребер при дыхании.

4.      Мышцы живота. Брюшной пресс образует стенки живота, выполняет двигательную и защитную функции. Диафрагма — ее главная функция: участие в дыхательных движениях.

5.      Мышцы плечевого пояса и руки отвечают за движения руки и ее отделов, участвуют в мелких сложных операциях. Примеры мышц плечевого пояса: дельтовидная, большая круглая, подлопаточная. Мышцы руки: плечевая, локтевая, длинная ладонная.

6.      Мышцы тазового пояса и ноги ответственны за подвижность бедра и голени. Икроножная мышца — самая массивная скелетная мышца. Сюда относятся ягодичные мышцы. Мышцы голени двигают стопу, мышцы стопы отвечают за сгибание и разгибание пальцев ног.

Функции мышц

Скелетные мышцы двигают костями в суставах. По функциям, то есть по направлению сокращений, они делятся на следующие пять основных групп:

1.      Сгибатели
(например, бицепс).

2.      Разгибатели
(трицепс).

3.      Приводящие сустав (широчайшая мышца спины).

4.      Отводящие сустав (ягодичная, дельтовидная мышцы).

5.      Вращатели сустава — мышцы вращения внутрь (пронаторы), мышцы вращения наружу (супинаторы). Так, пронатор — круглая мышца плеча. Супинатор — портняжная мышца.

Как мы понимаем, мышцы могут осуществлять совместные движения, а могут «тянуть» в разные стороны. Поэтому различают мышцы синергисты, которые вместе и дружно участвуют в движении сустава (например, плечевая мышца и бицепс) и антагонисты — они двигают сустав в противоположном направлении (например, антагонисты в локтевом суставе: двуглавая мышца сгибает, а трехглавая разгибает).

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — репетитор онлайн по биологии (ЕГЭ)

Скачать материал

Скачать материал